4급 암모늄 모이어티로 가교된 이중-빗 구조의 폴리실록산계 고체 폴리머 전해질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
Polysiloxane-based solid polymer electrolyte having double-comb structure crosslinked with quaternary ammonium moiety, preparation method therof and lithium secondary battery comprising the same
출원번호 : 1020190108421 / 20190902

광주과학기술원 이재석,산토스쿠마르,이재영,김형진,장요셉

초록

본 발명은 4급 암모늄 모이어티로 가교된 이중-빗 구조(double-comb structure)의 폴리실록산계 고체 폴리머 전해질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 폴리실록산 고분자 주쇄들에 측쇄로서 폴리에테르 사슬과 같은 전하-호핑(hopping) 사이트를 도입하고, 가교 링커에 이온성을 부여하기 위해 할로겐 음이온에 4급 암모늄 모이어티로 가교시킨 고 체 폴리머 전해질은 치수 안정성이 향상되고, 30℃에서 최고 6.6×10^-4 S/cm의 높은 이온 전도도를 나타내고, 이를 이용한 리튬-황 전지는 1082 mAh/g의 높은 비용량 값을 나타냄으로써, 차세대 리튬-황 전지에 고체 폴리머 전해질로서 유용하게 사용될 수 있다.

대표청구항

하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산계 폴리머; 및
리튬염을 포함하는 고체 폴리머 전해질.
[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,
n, p 및 l은 각각 반복단위의 몰 수로서, 1~100인 정수이고,
A 및 Z는 C₁-C₄의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이고,
X는 Cl, Br 또는 I로 이루어지는 할로겐 이온이고,
Y는 리튬 이온 호핑(hopping) 사이트로서, C₁-C₄의 직쇄 또는 측쇄 알콕시 실록산이다.)

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